a091ee4f430df6cc83317b59c4a2fc363c005080
[linux-2.6.git] / fs / read_write.c
1 /*
2  *  linux/fs/read_write.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  */
6
7 #include <linux/slab.h> 
8 #include <linux/stat.h>
9 #include <linux/fcntl.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/uio.h>
12 #include <linux/smp_lock.h>
13 #include <linux/fsnotify.h>
14 #include <linux/security.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/syscalls.h>
17
18 #include <asm/uaccess.h>
19 #include <asm/unistd.h>
20
21 struct file_operations generic_ro_fops = {
22         .llseek         = generic_file_llseek,
23         .read           = generic_file_read,
24         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
25         .sendfile       = generic_file_sendfile,
26 };
27
28 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
29
30 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
31 {
32         long long retval;
33         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
34
35         down(&inode->i_sem);
36         switch (origin) {
37                 case 2:
38                         offset += inode->i_size;
39                         break;
40                 case 1:
41                         offset += file->f_pos;
42         }
43         retval = -EINVAL;
44         if (offset>=0 && offset<=inode->i_sb->s_maxbytes) {
45                 if (offset != file->f_pos) {
46                         file->f_pos = offset;
47                         file->f_version = 0;
48                 }
49                 retval = offset;
50         }
51         up(&inode->i_sem);
52         return retval;
53 }
54
55 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
56
57 loff_t remote_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
58 {
59         long long retval;
60
61         lock_kernel();
62         switch (origin) {
63                 case 2:
64                         offset += i_size_read(file->f_dentry->d_inode);
65                         break;
66                 case 1:
67                         offset += file->f_pos;
68         }
69         retval = -EINVAL;
70         if (offset>=0 && offset<=file->f_dentry->d_inode->i_sb->s_maxbytes) {
71                 if (offset != file->f_pos) {
72                         file->f_pos = offset;
73                         file->f_version = 0;
74                 }
75                 retval = offset;
76         }
77         unlock_kernel();
78         return retval;
79 }
80 EXPORT_SYMBOL(remote_llseek);
81
82 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
83 {
84         return -ESPIPE;
85 }
86 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
87
88 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
89 {
90         long long retval;
91
92         lock_kernel();
93         switch (origin) {
94                 case 2:
95                         offset += i_size_read(file->f_dentry->d_inode);
96                         break;
97                 case 1:
98                         offset += file->f_pos;
99         }
100         retval = -EINVAL;
101         if (offset >= 0) {
102                 if (offset != file->f_pos) {
103                         file->f_pos = offset;
104                         file->f_version = 0;
105                 }
106                 retval = offset;
107         }
108         unlock_kernel();
109         return retval;
110 }
111 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
112
113 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
114 {
115         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
116
117         fn = no_llseek;
118         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
119                 fn = default_llseek;
120                 if (file->f_op && file->f_op->llseek)
121                         fn = file->f_op->llseek;
122         }
123         return fn(file, offset, origin);
124 }
125 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
126
127 asmlinkage off_t sys_lseek(unsigned int fd, off_t offset, unsigned int origin)
128 {
129         off_t retval;
130         struct file * file;
131         int fput_needed;
132
133         retval = -EBADF;
134         file = fget_light(fd, &fput_needed);
135         if (!file)
136                 goto bad;
137
138         retval = -EINVAL;
139         if (origin <= 2) {
140                 loff_t res = vfs_llseek(file, offset, origin);
141                 retval = res;
142                 if (res != (loff_t)retval)
143                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
144         }
145         fput_light(file, fput_needed);
146 bad:
147         return retval;
148 }
149
150 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
151 asmlinkage long sys_llseek(unsigned int fd, unsigned long offset_high,
152                            unsigned long offset_low, loff_t __user * result,
153                            unsigned int origin)
154 {
155         int retval;
156         struct file * file;
157         loff_t offset;
158         int fput_needed;
159
160         retval = -EBADF;
161         file = fget_light(fd, &fput_needed);
162         if (!file)
163                 goto bad;
164
165         retval = -EINVAL;
166         if (origin > 2)
167                 goto out_putf;
168
169         offset = vfs_llseek(file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
170                         origin);
171
172         retval = (int)offset;
173         if (offset >= 0) {
174                 retval = -EFAULT;
175                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
176                         retval = 0;
177         }
178 out_putf:
179         fput_light(file, fput_needed);
180 bad:
181         return retval;
182 }
183 #endif
184
185
186 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, loff_t *ppos, size_t count)
187 {
188         struct inode *inode;
189         loff_t pos;
190
191         if (unlikely(count > INT_MAX))
192                 goto Einval;
193         pos = *ppos;
194         if (unlikely((pos < 0) || (loff_t) (pos + count) < 0))
195                 goto Einval;
196
197         inode = file->f_dentry->d_inode;
198         if (inode->i_flock && MANDATORY_LOCK(inode))
199                 return locks_mandatory_area(read_write == READ ? FLOCK_VERIFY_READ : FLOCK_VERIFY_WRITE, inode, file, pos, count);
200         return 0;
201
202 Einval:
203         return -EINVAL;
204 }
205
206 static void wait_on_retry_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
207 {
208         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
209         if (!kiocbIsKicked(iocb))
210                 schedule();
211         else
212                 kiocbClearKicked(iocb);
213         __set_current_state(TASK_RUNNING);
214 }
215
216 ssize_t do_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
217 {
218         struct kiocb kiocb;
219         ssize_t ret;
220
221         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
222         kiocb.ki_pos = *ppos;
223         while (-EIOCBRETRY ==
224                 (ret = filp->f_op->aio_read(&kiocb, buf, len, kiocb.ki_pos)))
225                 wait_on_retry_sync_kiocb(&kiocb);
226
227         if (-EIOCBQUEUED == ret)
228                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
229         *ppos = kiocb.ki_pos;
230         return ret;
231 }
232
233 EXPORT_SYMBOL(do_sync_read);
234
235 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
236 {
237         ssize_t ret;
238
239         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
240                 return -EBADF;
241         if (!file->f_op || (!file->f_op->read && !file->f_op->aio_read))
242                 return -EINVAL;
243         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
244                 return -EFAULT;
245
246         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
247         if (!ret) {
248                 ret = security_file_permission (file, MAY_READ);
249                 if (!ret) {
250                         if (file->f_op->read)
251                                 ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
252                         else
253                                 ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
254                         if (ret > 0) {
255                                 fsnotify_access(file->f_dentry);
256                                 current->rchar += ret;
257                         }
258                         current->syscr++;
259                 }
260         }
261
262         return ret;
263 }
264
265 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
266
267 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
268 {
269         struct kiocb kiocb;
270         ssize_t ret;
271
272         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
273         kiocb.ki_pos = *ppos;
274         while (-EIOCBRETRY ==
275                (ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, buf, len, kiocb.ki_pos)))
276                 wait_on_retry_sync_kiocb(&kiocb);
277
278         if (-EIOCBQUEUED == ret)
279                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
280         *ppos = kiocb.ki_pos;
281         return ret;
282 }
283
284 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
285
286 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
287 {
288         ssize_t ret;
289
290         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
291                 return -EBADF;
292         if (!file->f_op || (!file->f_op->write && !file->f_op->aio_write))
293                 return -EINVAL;
294         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
295                 return -EFAULT;
296
297         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
298         if (!ret) {
299                 ret = security_file_permission (file, MAY_WRITE);
300                 if (!ret) {
301                         if (file->f_op->write)
302                                 ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
303                         else
304                                 ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
305                         if (ret > 0) {
306                                 fsnotify_modify(file->f_dentry);
307                                 current->wchar += ret;
308                         }
309                         current->syscw++;
310                 }
311         }
312
313         return ret;
314 }
315
316 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
317
318 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
319 {
320         return file->f_pos;
321 }
322
323 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
324 {
325         file->f_pos = pos;
326 }
327
328 asmlinkage ssize_t sys_read(unsigned int fd, char __user * buf, size_t count)
329 {
330         struct file *file;
331         ssize_t ret = -EBADF;
332         int fput_needed;
333
334         file = fget_light(fd, &fput_needed);
335         if (file) {
336                 loff_t pos = file_pos_read(file);
337                 ret = vfs_read(file, buf, count, &pos);
338                 file_pos_write(file, pos);
339                 fput_light(file, fput_needed);
340         }
341
342         return ret;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(sys_read);
345
346 asmlinkage ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char __user * buf, size_t count)
347 {
348         struct file *file;
349         ssize_t ret = -EBADF;
350         int fput_needed;
351
352         file = fget_light(fd, &fput_needed);
353         if (file) {
354                 loff_t pos = file_pos_read(file);
355                 ret = vfs_write(file, buf, count, &pos);
356                 file_pos_write(file, pos);
357                 fput_light(file, fput_needed);
358         }
359
360         return ret;
361 }
362
363 asmlinkage ssize_t sys_pread64(unsigned int fd, char __user *buf,
364                              size_t count, loff_t pos)
365 {
366         struct file *file;
367         ssize_t ret = -EBADF;
368         int fput_needed;
369
370         if (pos < 0)
371                 return -EINVAL;
372
373         file = fget_light(fd, &fput_needed);
374         if (file) {
375                 ret = -ESPIPE;
376                 if (file->f_mode & FMODE_PREAD)
377                         ret = vfs_read(file, buf, count, &pos);
378                 fput_light(file, fput_needed);
379         }
380
381         return ret;
382 }
383
384 asmlinkage ssize_t sys_pwrite64(unsigned int fd, const char __user *buf,
385                               size_t count, loff_t pos)
386 {
387         struct file *file;
388         ssize_t ret = -EBADF;
389         int fput_needed;
390
391         if (pos < 0)
392                 return -EINVAL;
393
394         file = fget_light(fd, &fput_needed);
395         if (file) {
396                 ret = -ESPIPE;
397                 if (file->f_mode & FMODE_PWRITE)  
398                         ret = vfs_write(file, buf, count, &pos);
399                 fput_light(file, fput_needed);
400         }
401
402         return ret;
403 }
404
405 /*
406  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
407  */
408 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
409 {
410         unsigned long seg = 0;
411         size_t len = 0;
412
413         while (seg < nr_segs) {
414                 seg++;
415                 if (len + iov->iov_len >= to) {
416                         iov->iov_len = to - len;
417                         break;
418                 }
419                 len += iov->iov_len;
420                 iov++;
421         }
422         return seg;
423 }
424
425 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
426
427 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
428 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
429
430 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
431                                const struct iovec __user * uvector,
432                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
433 {
434         typedef ssize_t (*io_fn_t)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
435         typedef ssize_t (*iov_fn_t)(struct file *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t *);
436
437         size_t tot_len;
438         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
439         struct iovec *iov=iovstack, *vector;
440         ssize_t ret;
441         int seg;
442         io_fn_t fn;
443         iov_fn_t fnv;
444
445         /*
446          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
447          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
448          * traditionally returned zero for zero segments, so...
449          */
450         ret = 0;
451         if (nr_segs == 0)
452                 goto out;
453
454         /*
455          * First get the "struct iovec" from user memory and
456          * verify all the pointers
457          */
458         ret = -EINVAL;
459         if ((nr_segs > UIO_MAXIOV) || (nr_segs <= 0))
460                 goto out;
461         if (!file->f_op)
462                 goto out;
463         if (nr_segs > UIO_FASTIOV) {
464                 ret = -ENOMEM;
465                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
466                 if (!iov)
467                         goto out;
468         }
469         ret = -EFAULT;
470         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector)))
471                 goto out;
472
473         /*
474          * Single unix specification:
475          * We should -EINVAL if an element length is not >= 0 and fitting an
476          * ssize_t.  The total length is fitting an ssize_t
477          *
478          * Be careful here because iov_len is a size_t not an ssize_t
479          */
480         tot_len = 0;
481         ret = -EINVAL;
482         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
483                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
484                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
485
486                 if (len < 0)    /* size_t not fitting an ssize_t .. */
487                         goto out;
488                 if (unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len)))
489                         goto Efault;
490                 tot_len += len;
491                 if ((ssize_t)tot_len < 0) /* maths overflow on the ssize_t */
492                         goto out;
493         }
494         if (tot_len == 0) {
495                 ret = 0;
496                 goto out;
497         }
498
499         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
500         if (ret)
501                 goto out;
502         ret = security_file_permission(file, type == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
503         if (ret)
504                 goto out;
505
506         fnv = NULL;
507         if (type == READ) {
508                 fn = file->f_op->read;
509                 fnv = file->f_op->readv;
510         } else {
511                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
512                 fnv = file->f_op->writev;
513         }
514         if (fnv) {
515                 ret = fnv(file, iov, nr_segs, pos);
516                 goto out;
517         }
518
519         /* Do it by hand, with file-ops */
520         ret = 0;
521         vector = iov;
522         while (nr_segs > 0) {
523                 void __user * base;
524                 size_t len;
525                 ssize_t nr;
526
527                 base = vector->iov_base;
528                 len = vector->iov_len;
529                 vector++;
530                 nr_segs--;
531
532                 nr = fn(file, base, len, pos);
533
534                 if (nr < 0) {
535                         if (!ret) ret = nr;
536                         break;
537                 }
538                 ret += nr;
539                 if (nr != len)
540                         break;
541         }
542 out:
543         if (iov != iovstack)
544                 kfree(iov);
545         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
546                 if (type == READ)
547                         fsnotify_access(file->f_dentry);
548                 else
549                         fsnotify_modify(file->f_dentry);
550         }
551         return ret;
552 Efault:
553         ret = -EFAULT;
554         goto out;
555 }
556
557 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
558                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
559 {
560         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
561                 return -EBADF;
562         if (!file->f_op || (!file->f_op->readv && !file->f_op->read))
563                 return -EINVAL;
564
565         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
566 }
567
568 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
569
570 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
571                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
572 {
573         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
574                 return -EBADF;
575         if (!file->f_op || (!file->f_op->writev && !file->f_op->write))
576                 return -EINVAL;
577
578         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
579 }
580
581 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
582
583 asmlinkage ssize_t
584 sys_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec, unsigned long vlen)
585 {
586         struct file *file;
587         ssize_t ret = -EBADF;
588         int fput_needed;
589
590         file = fget_light(fd, &fput_needed);
591         if (file) {
592                 loff_t pos = file_pos_read(file);
593                 ret = vfs_readv(file, vec, vlen, &pos);
594                 file_pos_write(file, pos);
595                 fput_light(file, fput_needed);
596         }
597
598         if (ret > 0)
599                 current->rchar += ret;
600         current->syscr++;
601         return ret;
602 }
603
604 asmlinkage ssize_t
605 sys_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec, unsigned long vlen)
606 {
607         struct file *file;
608         ssize_t ret = -EBADF;
609         int fput_needed;
610
611         file = fget_light(fd, &fput_needed);
612         if (file) {
613                 loff_t pos = file_pos_read(file);
614                 ret = vfs_writev(file, vec, vlen, &pos);
615                 file_pos_write(file, pos);
616                 fput_light(file, fput_needed);
617         }
618
619         if (ret > 0)
620                 current->wchar += ret;
621         current->syscw++;
622         return ret;
623 }
624
625 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
626                            size_t count, loff_t max)
627 {
628         struct file * in_file, * out_file;
629         struct inode * in_inode, * out_inode;
630         loff_t pos;
631         ssize_t retval;
632         int fput_needed_in, fput_needed_out;
633
634         /*
635          * Get input file, and verify that it is ok..
636          */
637         retval = -EBADF;
638         in_file = fget_light(in_fd, &fput_needed_in);
639         if (!in_file)
640                 goto out;
641         if (!(in_file->f_mode & FMODE_READ))
642                 goto fput_in;
643         retval = -EINVAL;
644         in_inode = in_file->f_dentry->d_inode;
645         if (!in_inode)
646                 goto fput_in;
647         if (!in_file->f_op || !in_file->f_op->sendfile)
648                 goto fput_in;
649         retval = -ESPIPE;
650         if (!ppos)
651                 ppos = &in_file->f_pos;
652         else
653                 if (!(in_file->f_mode & FMODE_PREAD))
654                         goto fput_in;
655         retval = rw_verify_area(READ, in_file, ppos, count);
656         if (retval)
657                 goto fput_in;
658
659         retval = security_file_permission (in_file, MAY_READ);
660         if (retval)
661                 goto fput_in;
662
663         /*
664          * Get output file, and verify that it is ok..
665          */
666         retval = -EBADF;
667         out_file = fget_light(out_fd, &fput_needed_out);
668         if (!out_file)
669                 goto fput_in;
670         if (!(out_file->f_mode & FMODE_WRITE))
671                 goto fput_out;
672         retval = -EINVAL;
673         if (!out_file->f_op || !out_file->f_op->sendpage)
674                 goto fput_out;
675         out_inode = out_file->f_dentry->d_inode;
676         retval = rw_verify_area(WRITE, out_file, &out_file->f_pos, count);
677         if (retval)
678                 goto fput_out;
679
680         retval = security_file_permission (out_file, MAY_WRITE);
681         if (retval)
682                 goto fput_out;
683
684         if (!max)
685                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
686
687         pos = *ppos;
688         retval = -EINVAL;
689         if (unlikely(pos < 0))
690                 goto fput_out;
691         if (unlikely(pos + count > max)) {
692                 retval = -EOVERFLOW;
693                 if (pos >= max)
694                         goto fput_out;
695                 count = max - pos;
696         }
697
698         retval = in_file->f_op->sendfile(in_file, ppos, count, file_send_actor, out_file);
699
700         if (retval > 0) {
701                 current->rchar += retval;
702                 current->wchar += retval;
703         }
704         current->syscr++;
705         current->syscw++;
706
707         if (*ppos > max)
708                 retval = -EOVERFLOW;
709
710 fput_out:
711         fput_light(out_file, fput_needed_out);
712 fput_in:
713         fput_light(in_file, fput_needed_in);
714 out:
715         return retval;
716 }
717
718 asmlinkage ssize_t sys_sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t __user *offset, size_t count)
719 {
720         loff_t pos;
721         off_t off;
722         ssize_t ret;
723
724         if (offset) {
725                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
726                         return -EFAULT;
727                 pos = off;
728                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
729                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
730                         return -EFAULT;
731                 return ret;
732         }
733
734         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
735 }
736
737 asmlinkage ssize_t sys_sendfile64(int out_fd, int in_fd, loff_t __user *offset, size_t count)
738 {
739         loff_t pos;
740         ssize_t ret;
741
742         if (offset) {
743                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
744                         return -EFAULT;
745                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
746                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
747                         return -EFAULT;
748                 return ret;
749         }
750
751         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
752 }